Classe de TS Partie D-Chap 12
Chimie
2) Equation de l’état d’équilibre et constante d’équilibre (5) :
D’après les équations écrites en II3) et III3) et les résultats expérimentaux, on voit que les deux
réactions d’estérification et d’hydrolyse, toutes deux lentes, sont inverses et se limitent l’une
l’autre.
Elles conduisent toutes les deux vers le même état d’équilibre, atteint quand la réaction directe et la
réaction inverse s’effectuent à la même vitesse.
On écrit cet état d’équilibre de la manière suivante :
R-COOH + R’-OH = R-COO-R’ + H2O
Et, par exemple pour la réaction d’estérification, la constante d’équilibre s’écrit :
K = Qr,éq =
alcoolacide
eauester nn nn
Remarques :
On rappelle qu’un quotient de réaction s’écrit avec des concentrations, mais qu’ici, le volume du
mélange réactionnel est V et les concentration des différentes espèces s’écrivent ni/V. Ainsi le
volume disparaît.
La grande différence avec ce que nous avons vu jusqu’à maintenant, c’est que nous ne sommes
plus en solution aqueuse : l’eau n’est plus en excès et devient un réactif ou un produit à part
entière.
Sa quantité de matière apparaît donc dans la constante d’équilibre. Fin fiche élève
V Comment contrôler les réactions d’estérification est d’hydrolyse ?
1) Contrôle de la vitesse (6) :
Vu que ces réactions sont lentes, il est intéressant industriellement de pouvoir augmenter leur
vitesse. Pour cela nous pouvons jouer sur deux paramètres :
Comme nous l’avons vu dans le chapitre 3, augmenter la température du système permet
généralement d’augmenter la vitesse des réactions qui y ont lieu.
Nous pouvons aussi ajouter une espèce dans le milieu, qui ne va pas intervenir dans la
réaction (elle n’apparaît pas dans l’équation de la réaction) mais qui a pour but d’augmenter
la vitesse de celle-ci : une telle espèce s’appelle un catalyseur.
Ex : les ions H+ apportés par l’acide sulfurique catalysent la réaction d’estérification (voir II.1.)
mais aussi celle d’hydrolyse.
Attention, ces deux paramètres ne permettent de contrôler que cinétiquement les réactions, elles
n’ont aucune influence sur la constante d’équilibre de la réaction donc sur le taux d’avancement
à l’équilibre.
Remarques :
Nous pouvons le comprendre pour ce qui est du catalyseur, mais pour la température, celle-ci a
théoriquement une influence sur K. Et même nous avons dit dans le chapitre 6 que K ne dépendait que de
la température.
Ceci est une particularité des réactions d’estérification et d’hydrolyse qui sont athermiques, c’est à
dire qui ne dégagent ni n’absorbent pas de chaleur : alors leur K ne dépend que très peu de la
température.